1、高中數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理2.72.7中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理備考回顧備考回顧::11、什么是電源?、什么是電源?22、電源電動勢的概念、電源電動勢的概念??數(shù)學(xué)意義數(shù)學(xué)意義??把其它方式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。把其它方式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置。(11)定義:在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電)定義:在電源內(nèi)部非靜電力把單位正電荷從電源的正極移到負(fù)極所做的功。荷從電源的正極移到負(fù)極所做的功。(22)意義:電動勢表示電源將其他方式的能)意義:電動勢表示電源將其他方式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)。33、如何估算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它方式的能?、如何估算電路中電能轉(zhuǎn)化為其它方式的能?
2、W=IUt對于純內(nèi)阻電路對于純內(nèi)阻電路22UW=IUt=IRt=Rt中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理一、閉合電路一、閉合電路::11、用導(dǎo)線把電源、用家電連成一個閉合電路、用導(dǎo)線把電源、用家電連成一個閉合電路。外電路外電路::電源外部的用家電和導(dǎo)線構(gòu)成外電路電源外部的用家電和導(dǎo)線構(gòu)成外電路..內(nèi)電路內(nèi)電路::電源內(nèi)部是內(nèi)電路電源內(nèi)部是內(nèi)電路..閉合電路閉合電路部份電路部份電路rERK內(nèi)電路內(nèi)電路外電路外電路中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理在在外電路外電路中高中物理電路故障分析,電壓方向由負(fù)極中,電壓方向由負(fù)極流向正極,流向正極,沿電壓方向電勢增加沿電壓方向電勢增加。在在內(nèi)電路內(nèi)電路中,即在電源內(nèi)部,
3、中,即在電源內(nèi)部,通過非靜電力做功使正電荷由正極通過非靜電力做功使正電荷由正極移到負(fù)極,所以電壓方向為正極流移到負(fù)極,所以電壓方向為正極流向負(fù)極。向負(fù)極。22、閉合回路的電壓方向、閉合回路的電壓方向內(nèi)內(nèi)電路與電路與外外電路中的總電壓是電路中的總電壓是相相同同的。的。中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理33、電路中的電勢變化情況、電路中的電勢變化情況(11)在外電路中,沿電壓方向電勢增加。)在外電路中,沿電壓方向電勢增加。(22)在內(nèi)電路中,一方面,存在電阻,)在內(nèi)電路中,一方面,存在電阻,沿電壓方向電勢也增加;另一方面,沿沿電壓方向電勢也增加;另一方面,沿電壓方向存在電勢電壓方向存在電勢“躍升
4、躍升”。中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理4中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理討論討論11、若外電路中的用家電都是純內(nèi)阻、若外電路中的用家電都是純內(nèi)阻RR,在時間,在時間tt內(nèi)外內(nèi)外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?rERK內(nèi)電路內(nèi)電路外電路外電路E外外=I2Rt22、內(nèi)電路也有內(nèi)阻、內(nèi)電路也有內(nèi)阻rr,當(dāng)電壓通過內(nèi),當(dāng)電壓通過內(nèi)電路時,也有一部份電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,電路時,也有一部份電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是多少?是多少?E內(nèi)內(nèi)=I2rt33、電流流經(jīng)電源時,在時間、電流流經(jīng)電源時,在時間tt內(nèi)內(nèi)非靜電力做多少功非靜電力做多少功W=4、以上各能量
5、之間有哪些關(guān)系?、以上各能量之間有哪些關(guān)系?中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理依據(jù)能量守恒定理,非靜電力做的依據(jù)能量守恒定理,非靜電力做的功應(yīng)當(dāng)?shù)扔趦?nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其功應(yīng)當(dāng)?shù)扔趦?nèi)外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他方式的能的總和。他方式的能的總和。W=E外外+E內(nèi)內(nèi)即:即:EIt=I2Rt+I2rt中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理、表述:閉合電路中的電壓跟電源、表述:閉合電路中的電壓跟電源的電動勢成反比,跟內(nèi)、外電路的電的電動勢成反比,跟內(nèi)、外電路的內(nèi)阻之和成正比阻之和成正比、對純內(nèi)阻電路、對純內(nèi)阻電路即rREI二、閉合電路歐姆定理二、閉合電路歐姆定理中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理
6、E說明:說明:二、閉合電路歐姆定理二、閉合電路歐姆定理:IRU外11、是外電路上總的電勢是外電路上總的電勢降落,習(xí)慣上叫降落,習(xí)慣上叫路端電流路端電流..IrU內(nèi)22、是內(nèi)電路上的電勢降是內(nèi)電路上的電勢降落,習(xí)慣上叫落,習(xí)慣上叫內(nèi)電流內(nèi)電流..E=U+UEIRIr外內(nèi)3、高中數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理外電路兩端的電流叫路端電流外電路兩端的電流叫路端電流、如圖電路:、如圖電路:RR減小,電壓降低,路端電流減小減小,電壓降低,路端電流減小RR減少,電壓減小,路端電流增大減少,電壓減小,路端電流減少路端電流路端電流::IrEU三、路端電流跟負(fù)載的關(guān)系三、路端電流跟負(fù)載的關(guān)系
7、高中數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理、兩個特例:、兩個特例:(22)外電路)外電路漏電漏電時時/00RIErU端,0RIE端,U(11)外電路)外電路斷路斷路時時中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理、電源的外特點曲線、電源的外特點曲線路端電流路端電流UU隨電壓隨電壓II變化的圖像變化的圖像(11)圖像的函數(shù)抒發(fā):)圖像的函數(shù)抒發(fā):IrEU中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理(22)圖像的化學(xué)意義)圖像的化學(xué)意義在橫軸上的截距表示電源的電動勢在橫軸上的截距表示電源的電動勢EErEI/短在縱軸上的截距表示電源的漏電電壓在縱軸上的截距表示電源的漏電電壓圖像斜率的絕對值表示圖像斜率的絕對值表示電源的電阻電
8、源的電阻,電阻越大,電阻越大,圖線傾斜得越厲害圖線傾斜得越厲害中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理電路的通分電路的通分電路通分永壽則:電路通分永壽則:一水表要切除水表要切除二先連主回路,找準(zhǔn)起點和終點后再連大道二先連主回路,找準(zhǔn)起點和終點后再連大道三等勢點可分可合三等勢點可分可合中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理電路的動態(tài)問題剖析電路的動態(tài)問題剖析例題例題::如圖所示,電源電動勢為如圖所示,電源電動勢為EE,內(nèi)內(nèi)阻為,內(nèi)內(nèi)阻為rr當(dāng)
9、當(dāng)滑動變阻器的觸片滑動變阻器的觸片PP從右端滑到上端時,發(fā)覺電流從右端滑到上端時,發(fā)覺電流表表VV11、VV22示數(shù)變化的絕對值分別為示數(shù)變化的絕對值分別為UU11和和UU22,下述,下述說法中正確的是說法中正確的是A.A.小燈泡小燈泡LL11、LL33變暗,變暗,LL22變亮變亮B.B.小燈泡小燈泡LL33變暗,變暗,LL11、LL22變亮變亮C.C.UU11UU2中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理電路的故障剖析電路的故障剖析如圖所示的電路中,閉合電鍵,燈如圖所示的電路中,閉合電鍵,燈L1、L2正常發(fā)光因為電路出現(xiàn)故障,忽然
10、發(fā)現(xiàn)燈正常發(fā)光因為電路出現(xiàn)故障,忽然發(fā)覺燈L1變亮,燈變亮,燈L2變暗,電壓表的讀數(shù)變小,按照變暗,電壓表的讀數(shù)變小,按照剖析,發(fā)生的故障可能是剖析,發(fā)生的故障可能是A.R1斷路斷路B.R2斷路斷路C.R3漏電漏電D.R4漏電漏電中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理在如圖所示的電路中,電源的電動勢E=3.0V,電阻r=1.0;內(nèi)阻R1=10,R2=10,R3=30,R4=35;電容器的電容C=100F電容器原先不帶電求接通電鍵K后流過R4的總電量含容電路的剖析含容電路的剖析,r中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理如圖所示的電路中,電源電動勢E=1
11、0V,電阻r=1,電容器的電容C=40F,內(nèi)阻R1=R2=4,R3=5接通電鍵S,待電路穩(wěn)定后,求:(1)理想電流表V的讀數(shù);(2)電容器的帶電量中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理閉合電路中的功率閉合電路中的功率因為閉合電路中內(nèi)、外電路的電壓相等,因為閉合電路中內(nèi)、外電路的電壓相等,內(nèi)外UUE由由內(nèi)外得得11電源提供的功率(電源功率)電源提供的功率(電源功率)EIP總22電源的輸出功率(外電路得到的功率)電源的輸出功率(外電路得到的功率)IUP外外33電源電阻上的熱功率電源電阻上的熱功率內(nèi)內(nèi)44、供電效率、供電效率=PP出出/P/
12、P總總UU外外/E/E中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理5、電源的輸出功率、電源的輸出功率:可見電源輸出功率隨外內(nèi)阻變化的可見電源輸出功率隨外內(nèi)阻變化的圖線如圖所示,而當(dāng)圖線如圖所示,而當(dāng)內(nèi)外內(nèi)阻相等內(nèi)外內(nèi)阻相等時,電源的輸出功率最大,為時,電源的輸出功率最大,為6、電源的供電效率、電源的供電效率:(最后一個等號只適用于純內(nèi)阻電路)(最后一個等號只適用于純內(nèi)阻電路)RP出外出(外電路而且任何電路)注意:閉合電路的輸出功率最大時高中物理電路故障分析,電源的效率并不是最大,注意:閉合電路的輸出功率最大時,電源的效率并不是最大,=50
13、%。中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理電源的功率和效率電源的功率和效率(1)功率功率電源的功率(電源的總功率)電源的功率(電源的總功率):PE=IE;電源的輸出功率電源的輸出功率:P出出=IU;電源內(nèi)部消耗的功率電源內(nèi)部消耗的功率:Pr=I2r(2)電源的效率電源的效率:(最后一個等號只適用于純內(nèi)阻電路)(最后一個等號只適用于純內(nèi)阻電路)(3)電源的輸出功率電源的輸出功率:電源輸出功率隨外阻變化的圖線如右,電源輸出功率隨外阻變化的圖線如右,而當(dāng)內(nèi)外內(nèi)阻相等時,電源輸出功率而當(dāng)內(nèi)外內(nèi)阻相等時,電源輸出功率最大,為最大,為RP出出Pmr中學(xué)數(shù)學(xué)閉合電路的歐姆定理如圖,如圖,E=6V,r=4,R1=2,R2的的變化范圍是變化范圍是010。求:。求:電源的最大輸出電源的最大輸出功率;功率;R1上消耗的最大功率;上消耗的最大功率;R2上消耗上消耗的最大功率。的最大功率。ErR2R1